Investigación sin animales: la tecnología allana el camino para el futuro de la biomedicina

Con el rápido desarrollo de la inteligencia artificial (IA), los científicos están reemplazando gradualmente los modelos animales con tecnologías más inteligentes, más rápidas, más precisas y más humanas.

El uso de animales en la investigación biomédica existe desde hace siglos - Foto: AI

Limitaciones de los modelos animales

Ratones, conejos, monos y muchos otros animales han sido compañeros de laboratorio durante generaciones. Se utilizan para evaluar la toxicidad de fármacos, estudiar enfermedades y probar nuevos tratamientos. Sin embargo, cada vez hay más evidencia científica que sugiere que los estudios con animales no siempre reflejan con precisión las respuestas biológicas en humanos.

Según la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA), hasta el 90 % de los medicamentos que han dado resultados positivos en animales fracasan al probarse en humanos. Esto se debe a que las diferencias significativas en genes, estructuras biológicas y sistemas inmunitarios entre humanos y animales dificultan la transferencia eficaz de datos obtenidos de animales.

Además, mantener modelos de investigación con animales requiere mucho tiempo, es costoso y genera controversias éticas. Esto motiva a los científicos a buscar soluciones alternativas, y la IA es una de las direcciones prometedoras.

Inteligencia artificial: filtrado de datos y simulación biológica

La IA tiene la capacidad de procesar y analizar enormes cantidades de datos que los humanos no pueden procesar en poco tiempo. En la investigación biomédica, la IA puede revisar cientos de miles de artículos científicos, analizar la estructura molecular de decenas de miles de compuestos y predecir la toxicidad, la eficacia y el mecanismo de acción de los fármacos en el cuerpo humano sin necesidad de realizar pruebas en animales.

Un estudio reciente en EE. UU. demostró que la IA puede predecir la toxicidad hepática de un compuesto con una precisión de hasta el 87 %, significativamente superior a la de muchos métodos de prueba actuales. Los científicos incluso simularon más de 100 000 "ratones virtuales" en un sistema informático para evaluar la eficacia del fármaco, algo que no se puede hacer en el mundo real por razones éticas y económicas.

La IA también se está utilizando en la investigación de vacunas contra la COVID-19, lo que reduce significativamente el tiempo de desarrollo. Gracias a ella, los científicos pueden identificar rápidamente regiones de proteínas virales (epítopos) que probablemente provoquen una respuesta inmunitaria, diseñando así vacunas eficaces sin necesidad de utilizar modelos murinos tradicionales en las primeras etapas.

La IA no funciona sola, sino que a menudo se combina con biotecnologías como organoides, tejidos impresos en 3D o sistemas multiorgánicos (cuerpo en chip). Estos modelos utilizan células humanas para simular las funciones biológicas del hígado, el corazón y el cerebro. Al combinarse con la IA, el sistema puede analizar reacciones complejas a fármacos o enfermedades en un entorno muy similar al cuerpo humano.

Por ejemplo, el tejido pulmonar artificial conectado a IA para evaluar el nivel de penetración del virus SARS-CoV-2 arrojó resultados equivalentes a los de experimentos con ratones, pero mucho más rápidos y precisos. A partir de ahí, se pueden realizar pruebas personalizadas basadas en las propias células madre del paciente, en lugar de utilizar modelos animales estandarizados como antes.

Dando forma a una era sin animales en la investigación biomédica

La combinación de IA y biotecnología está allanando el camino para una nueva era de investigación sin animales, que no solo reduce costos y tiempo, sino que también mejora la precisión en la predicción de las respuestas a los medicamentos, especialmente a medida que la medicina personalizada se vuelve más común.

Muchos países, incluido Estados Unidos, han comenzado a flexibilizar las regulaciones que exigen la experimentación con animales antes de realizar ensayos clínicos. Esto es una clara señal de que el mundo científico está cambiando, avanzando gradualmente hacia un modelo de investigación más eficaz, humano y moderno con la ayuda de la inteligencia artificial.

MINH HAI

Fuente: https://tuoitre.vn/nghien-cuu-khong-dong-vat-cong-nghe-mo-loi-cho-y-sinh-tuong-lai-20250609142417126.htm